Школьная научно-практическая конференция Секция математика Многогранники и кристаллы (стр. 2 из 2)

III.

1. Мои исследования кристаллов снежинок.

Я живу в деревне, и каждый день могу наблюдать за окнами деревенских домов. Сейчас, как и в городе появились новые окна - пластиковые, и разница появления таких узоров не наблюдалось в таких домах, в которых были вставлены эти окна. Таких домов в деревне четыре. На этих окнах всю зиму не было узоров.

Есть дома с большими окнами, как наша школа. Ей уже больше 20 лет. Рамы постарели. Есть окна, не выходящие на солнечную сторону. Здесь можно наблюдать появление таких красивых узоров зимой, в морозную погоду. Я выбрал окна с красивыми, природными узорами и сфотографировал с помощью цифрового фотоаппарата.

Первый снимок был сделан 6 февраля.

А второй снимок был сделан 13 февраля.

Третий же снимок я сфотографировал 18 февраля.

Другие фотографии были засняты дома в ветреную погоду. Получились такие снимки.

Такие снимки у меня получились в морозную погоду, а именно при температурах ниже-15° градусов. После этого я утвердился в мнении, что при резком похолодании температура окон становится ниже температуры воздуха в помещении. На них и оседают молекулы пара, находящиеся во влажном воздухе в комнате, образуя красивые узоры. При температуре в несколько градусов ниже нуля кристаллики слипаются, образуя снежинки. Всё это говорит о том, что форма кристаллов определяется в основном температурой, при которой они вырастают. Это подтвердили мои исследования за поведением узоров на окнах жилых домов. Опыты показали, что именно температура определяет форму кристалла. Количество же водяных паров влияет на скорость роста. Однако до сих пор остается невыясненной точная природа роста снежных кристаллов.

Очень интересно изучение роста снежных кристаллов на земле. Часто зимой при резком потеплении ветки деревьев и стены домов покрываются инеем. Облака, в которых зарождаются снежинки, трудно доступны. Иней же легко доступен и за ним можно наблюдать во время его образования.

Иней появляется обычно на предметах, имеющих большую теплоёмкость и малую теплопроводность. При резком потеплении температура этих предметов оказывается ниже температуры окружающего воздуха, и на них конденсируются водяные пары, находящиеся в воздухе. Если паров в воздухе мало, то получаются красивые пушистые хлопья. При большой влажности воздуха холодные предметы покрываются коркой льда. Вода просто конденсируется на холодных предметах и затем замерзает.

Современная промышленность не может обойтись без самых разнообразных кристаллов. Они используются в часах, транзисторных приёмниках, вычислительных машинах, лазерах и многом другом. Великая лаборатория- природа - уже не может удовлетворить спрос развивающейся техники, и вот на специальных фабриках выращивают искусственные кристаллы: маленькие, почти не заметные, и большие - весом в несколько килограммов, используя , возможно, температурные изменения.

2. Разновидности кристаллов.

Одинаков ли порядок, строй атомов в разных твердых телах? Конечно, нет. Природа бесконечно разнообразна и не любит повторений. Одновременный рост всех составляющих кристаллов, мешавших друг другу развиваться, и привел к тому, что отдельные кристаллы не смогли получить свойственную им правильную многогранную форму. Можно сделать вывод, что для образования правильно ограненных кристаллов необходимо, чтобы ничто не мешало им свободно развиваться, не теснило бы их и не препятствовало их росту.
. Во всех без исключения кристаллических постройках из атомов можно выделить множество одинаковых атомов, расположенных наподобие узлов пространственной решетки. Чтобы представить такую решетку, мысленно заполним пространство множеством равных параллелепипедов, параллельно ориентированных и соприкасающихся по целым граням. Простейший пример такой постройки представляет собой кладка из одинаковых кирпичиков. Если внутри кирпичиков выделить соответственные точки, например, их центры или вершины, то мы и получим модель пространственной решетки. Для всех без исключения кристаллических тел характерно решетчатое строение.

Поваренная соль

Известно, что поваренная соль растворима в воде, служит проводником электрического тока. А кристаллы поваренной соли ( NaCl ) имеют форму куба. Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры. В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита – каменной соли.

Чистая поваренная соль, или хлорид натрия NaCl – бесцветное негигроскопичное (не поглощающее влагу из воздуха) кристаллическое вещество, растворимое в воде и плавящееся при 801° С.

Турмалин

разновидности его: шерл — черный, железистый турмалин; дравит — бурый, магнезиальный; рубеллит — розовый, марганцовистый; индиголит — синий; полихромный турмалин. Образует столбчатые кристаллы, радиально-лучистые агрегаты (т. н. турмалиновые солнца). По происхождению пневматолитовый и гидротермальный. Используется как пироэлектрик. Прозрачные кристаллы турмалина — драгоценные камни. Применяются также синтетические турмалины.

Бриллиант

Бриллиант, бездефектный ювелирный алмаз, особая искусственная огранка которого максимально выявляет его блеск. Благодаря высокой дисперсии в отраженном свете бриллиант «играет» всеми цветами радуги.

Аквамарин

Аквамарин (от лат. aqua marina — морская вода), минерал, прозрачная синевато-зеленая или голубая разновидность берилла; драгоценный камень- кристалл

Топаз

ТОПАЗ, минерал подкласса островных силикатов, Al2[SiO4](F, OH)2. Примеси Fe2+, Fe3+, Ti, Cr, V и др. Призматические кристаллы винно-желтого, голубого, розового и других цветов или бесцветные. Известны кристаллы массой до 60-80 кг. Твердость 8; плотность 3,4-3,6 г/см3. Встречается в основном в гранитных пегматитах и грейзенах; часто в россыпях. Прозрачный топаз — драгоценный камень III класса.

IV. Заключение.

Приведенная в работе информация, показала, что кристаллы - природные многогранники.

Многогранники – самые выгодные фигуры. Поэтому природа этим широко пользуется. Подтверждением тому служит формы некоторых кристаллов. Взять хотя бы поваренную соль, без которой мы не можем обойтись. Драгоценные камни- украшения есть самые настоящие многогранники. Благодаря правильным многогранникам открываются не только удивительные свойства геометрических фигур, но и пути познания природной гармонии. В облаках, в глубинах Земли, на вершинах гор, в морях и океанах, в научных лабораториях - везде можно встретить кристаллы.

Люди привыкли использовать кристаллы, делать из них украшения, любоваться ими.

Результаты моих наблюдений помогли мне лучше понять росте кристаллов в результате отложения на гранях все новых и новых слоев вещества.

Теперь я думаю, как быть с медом, который тоже затвердевает.

Список используемой литературы.

1. «Кристаллы», М.П. Шаскольская, Москва «наука», 1978г.

2. «Очерки о свойствах кристаллов», М. П. Шаскольская, Москва

«наука», 1978г.

3. «Симметрия в природе», И.И. Шафрановский, Ленинград «недра»,

1985г.

4. «Кристаллохимия», Г. Б. Бокий, Москва «наука», 1971г.

5. «Живой кристалл», Я. Е. Гегузин, Москва «наука», 1981г.

6. «Очерки о диффузии в кристаллах», Я. Е. Гегузин, Москва «наука»,

1974г.